chiều
Các kết quả lý thuyết trên đã được kiểm tra bằng thí nghiệm cho SBS trong một hệ chuẩn sử dụng laser YAG : Nd chiều vào một ống thủy tinh đựng cacbon đisunfua được coi là vật liệu phi tuyến (hình 2.3). Bộ dao động laser được điều khiển ở dạng biến đổi độ phẩm chất Q sử dụng tinh thể LiF:F2 với hệ số truyền qua ban đầu là 7%. Bộ dao động này được giữ gần ngưỡng để tạo ra một xung Q-switch duy nhất với năng lượng bơm bằng đèn flash là 15 J. Chiều dài buồng cộng hưởng là 40 cm. Buồng cộng hưởng ngắn và Q-switch có hệ số truyền ban đầu nhỏ cho phép khoảng thời gian xung tạo ra là 8ns. Một bộ bốn tấm kính (góc Brewster) được sử dụng để thu được đầu ra phân cực tuyến tính. Để lựa chọn mode ngang ta sử dụng khe hở có đường kính 1,5mm.
Năng lượng xung đầu ra của bộ dao động đã được khuếch đại một lần nữa bằng tinh thể Nd: YAG thứ hai. Năng lượng xung đầu ra của hệ laser khuếch đại dao động là 40mJ.
Các xung khuếch đại được điều tiêu với một thấu kính hội tụ vào một buồng có chứa CS2 là môi trường SBS phi tuyến. Một bộ cách ly quang học đã được đưa vào giữa bộ khuếch đại và buồng chứa CS2 (với một lăng kính Glan và một lưỡng lăng kính Fresnel). Bước đầu tiên, nhờ lăng kính Fresnel ánh sáng phân cực thẳng được biến đổi thành ánh sáng phân cực tròn. Sau phản xạ SBS, bước truyền thứ hai qua lăng kính biến đổi ánh sáng thẳng nhưng phân cực trực giao với ánh sáng ban đầu và điều này đã được tạo ra bởi bản phân cực (GP). Hệ thống cách ly này đã ngăn chặn phản hồi laser vào và cũng đã thừa nhận sự giám sát của SBS phản hồi giảm nhẹ.
Năng lượng vào khối chất và năng lượng tán xạ ngược từ khối chất đã được đo bởi một nhiệt lượng kế. Sự tăng chùm tia laser theo thời gian đã được ghi lại bởi một điot quang nhanh và dao động kế tần số cao. Với hệ thống thí nghiệm được trình bày trong hình 2.3 nó đã có thể tạo hệ thống đo độ nén xung trong tán xạ Brillouin với tL >τB.
Đối với CS2, đã sử dụng các thông số gB =0,06 cm/MW, τB =6ns, tại bước sóng
m
µ
λ =1,06 [12]. Các thành phần SBS sử dụng trong thí nghiệm này đủ dài (1,2 m)
để có được chiều dài tương tác cho bởi phương trình (2.31) khi các xung bơm laser lớn hơn thời gian sống của phonon. Trong những thí nghiệm này, đã sử dụng độ dài tiêu cự của thấu kính (1 m) để có sự hội tụ giảm và có thể so sánh kết quả thí nghiệm với những phép tính toán cho một sóng phẳng.
Sự phụ thuộc của độ phản xạ năng lượng SBS (εS /εL) với năng lượng bơm với thời gian xung bơm tL =8ns được thể hiện trong hình 2.4. Xét cường độ
bơm là IL0 =εL/[π(dL/2)2tL], với dL= 0,4 cm là đường kính của xung laser và sự nén xung laser không đáng kể. Trong trạng thái dừng được xác định bởi phương trình (2.16), năng lượng bơm nhỏ và lớn hơn 10mJ biểu thị bởi một đường trên đồ thị. Số liệu thí nghiệm thu được sự phù hợp với kết quả từ phương trình (2.30).
Hình 2.4. Sự phụ thuộc của độ phản xạ năng lượng εS /εLvào năng lượng bơm khi cho tL =8ns[2]. Với đường liên tục là các đường cong lý thuyết được rút ra từ
phương trình (2.30a). Các chấm đen đặc trưng cho kết quả thực nghiệm. Trong trạng thái tức thời, độ nén xung ( t tL/ S) là nhỏ (đối với năng lượng bơm là 40 mJ độ nén xung đạt giá trị cực đại là 8) tăng dần và bão hòa với năng lượng bơm. Tương đương với sự phụ thuộc được tìm thấy bởi Hon (cho α =0 và
0
=
d
σ ) [5], các kết quả đã được so sánh các dự đoán lý thuyết và để chú ý đến
tầm quan trọng của tạp âm. Chúng tôi nhận thấy rằng các dữ liệu thực nghiệm cũng phù hợp theo đường cong tương ứng vớiα =0,028cm−1 (thực nghiệm đo được) và độ tán xạ tạp âm σd =0.3, nó phụ thuộc vào các đặc tính của môi
trường SBS. Ta có thể nhận xét rằng lý thuyết ngẫu nhiên đều phù hợp trong các điều kiện thí nghiệm của chúng ta khi thời gian của xung laser gần bằng thời gian sống của các phonon âm τB. Sự sai lệch còn lại giữa lý thuyết tiên đoán theo phương trình (2.48) và các số liệu thực nghiệm có thể được giải thích do thời gian bơm laser đã được sử dụng trong thí nghiệm này nhỏ (8 ns), không lớn hơn nhiều so với các thời gian sống phonon trong CS2 (6 ns).